JP3027243B2 - 人工スキー場 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人工的に造成したゲ
レンデの基盤上に氷結層を形成し、この氷結層上に人工
雪を積雪させてなる人工スキー場に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキー人口は年々増加する傾向にある
が、最近の地球温暖化の傾向により、冬期もなかなか温
度が下がらず、降雪が少ないとか、また外気温が下がっ
て寒いのに雪が降らないなどの、種々の問題を生じてい
る。また、スキー場の大部分は自然の山岳等を利用して
いるが、このような自然の山岳を利用したスキー場は、
冬期１２〜３月の約４ヵ月間位しか利用できないうえ、
交通の便が悪い所が多いなどの問題がある。

【０００３】そのため、最近、我国でも、人口の密集し
た都市周辺部に、人工的にゲレンデを作り、このゲレン
デに自然の降雪によらないで人工的に作った雪を積雪さ
せた人工スキー場が作られ、また計画されている。

【０００４】ところが、人工雪利用のスキー場の場合、
人工雪を作り、この人工雪の積雪を融解させないで良好
な状態で維持するためには人工的に冷却することが必要
となる。特に、人工的に作られた屋内スキー場であって
も、通常はゲレンデの幅は少なくとも３０ｍ、長さは３
００ｍ以上あることが望ましいが、このような広いゲレ
ンデの全面に亘り積雪を良好な状態に維持するにはゲレ
ンデ全面を均一に冷却する必要がある。

【０００５】そこで、人工的に作られる人工雪利用のス
キー場の場合、地上にコンクリート施工あるいはブロッ
ク積み等によって傾斜したゲレンデの基盤を設け、この
基盤面上に直接または断熱材等を介して間接的に冷媒流
通用のパイプを配設し、このパイプ中に冷凍機で冷却し
たブライン等の冷媒を流通させるとともに前記基盤上に
水を供給して氷結層を形成し、この氷結層の上に人工雪
を積雪することが行われている。

【０００６】しかし、広いゲレンデの基盤面を均一に、
しかも良好な積雪状態が維持できるように冷却するため
には、大量のブライン等が必要であり、また大量のブラ
イン等を冷却するためには大容量の冷凍機を用い、この
冷凍機を常時駆動する必要があるので、その電力消費量
は膨大となる。

【０００７】さらに、広い基盤上に均一な雪質の積雪層
を維持、形成するためには、基盤の全範囲に亘りできる
だけ冷媒の冷却作用が均一に及ぶようにすることが必要
であり、人工スキー場の設計および施工に多くの労力を
費やしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、人工ス
キー場の設計および施工は、広い面積を均一に冷却した
り、均質な人工雪の積雪を形成、維持しなくてはならな
いため、施工費用が膨大となり、また冷凍機器の運転の
ための電力コストが大きく、経済的な面での問題を残し
ている。特に、従来のように、冷凍機で冷却したブライ
ン等を流通させて冷却する場合、大容量の冷凍機を用
い、これを常時運転する必要があるため、多大なエネル
ギー消費およびコストを要し、これをいかに節減するか
は極めて重大な問題である。

【０００９】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ゲレンデに人工雪を
積雪させた人工スキー場において、エネルギー消費が少
なく、低コストでゲレンデの積雪（人工雪）を維持する
ことができ、また人工雪の積雪を効率よく均一に冷却し
てその融解を防止し、人工雪の雪質を均一に維持するこ
とができる人工スキー場を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、傾斜したゲレンデの基盤の上部に
多数本の冷媒流通用のパイプを配設し、このパイプに冷
媒を流通させて前記基盤上に氷結層を形成し、この氷結
層上に人工雪を積雪させた人工スキー場において、冷媒
を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサに
連通されコンプレッサから送られるガス状冷媒を凝縮液
化するコンデンサと、前記コンデンサに連通され液状冷
媒を受け入れるレシーバと、前記レシーバに連通された
第1および第2の出口管と、前記第1の出口管に連通され
前記レシーバから送られる冷媒を低圧にする冷媒制御装
置と、前記冷媒制御装置に連通され一部ガス状冷媒を含
む液状冷媒を一定の低圧状態で維持する貯留タンクと、
前記貯留タンクに連通され逆止弁を具えた送り管と、前
記貯留タンクに連通され第1のバルブを具えた連絡管
と、前記第２の出口管に連通され第2のバルブを具えた
加圧管と、前記送り管および連絡管に連通するとともに
前記加圧管を介して前記レシーバに連通され前記第1の
バルブと第2のバルブの開閉を切り替えることにより前
記貯留タンクから受け入れた冷媒を前記レシーバから送
られる高圧の冷媒により送り出す複数の送液タンクと、
前記ゲレンデの基盤の上に配設され一端を前記送液タン
クに連通された多数本の円周方向に継ぎ目のないパイプ
と、前記パイプの他端に連通され冷媒を前記貯留タンク
に還流させる戻し管と、前記貯留タンク内のガス状冷媒
を前記コンプレッサに送る返送管と、前記パイプの上部
に該パイプを覆うように配設されたワイヤメッシュとを
具備し、前記パイプに冷媒を流通させて前記基盤上に前
記ワイヤメッシュが埋没する氷高の氷結層を形成し、こ
の氷結層の上に人工雪を積雪させたことにある。

【００１１】

【作用】コンプレッサで圧縮されたガス状冷媒はコンデ
ンサーによって凝縮液化され、レシーバに入る。レシー
バ内の液状冷媒は第１の出口管を通って冷媒制御装置に
より低圧にされ、一定の低圧状態のまゝ貯溜タンクに貯
蔵され、さらにその自重により送液タンクに入る。送液
タンクの液状冷媒は第２の出口管を介しレシーバから送
られる高圧の冷媒によりゲレンデの基盤上に配設された
多数本のパイプ中に送られ、パイプ中を流通してガス化
した冷媒は貯溜タンクに還流し、ついでコンプレッサに
戻される。

【００１２】パイプ中を流通する冷媒は、基盤上に供給
される水等の氷結材料を凍結して氷結層を形成する。パ
イプは円周方向に継ぎ目がないので、冷媒作用は基盤全
面に亘り全体的に均一に及び、その結果、氷結層の氷温
および氷質は平均化される。人工雪は氷結層上に積雪す
るため、この積雪も均一に冷却できる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は、人工スキー場の縦断側面図であり、
１は人工スキー場の基礎となるゲレンデの傾斜した基盤
である。この基盤１は、地上に立設した複数の支柱２・
・・によって支持されている。３は坂上側、４は坂下側
であり、基盤１の坂上側３および坂下側４はなだらかな
斜面１ａ、１ａに、途中は急斜面１ｂに形成されている
が、坂下側４の斜面１ａは滑降の停止を容易にするため
逆斜面になっていてもよい。

【００１４】前記基盤１の上面には耐水ベニヤ板６を介
してスタイロフォームからなる断熱材７が設けられ、さ
らに、この断熱材７の上面には防水性のあるメタルコー
ティングシート８が敷設されている。メタルコーティン
グシート８の上部には冷媒を流通するための多数本の小
径のパイプ９・・・が後述する手段によって基盤の傾斜
方向に沿ってほゞ平行に所定間隔を存して配設されてお
り、これらパイプ９・・・の上部は例えば１６０ｍｍメ
ッシュの冷熱伝導性の良好なワイヤメッシュ１０によっ
て覆われている。

【００１５】そして、前記メタルコーテイングシート８
の上に水等の氷結材料を供給し、この氷結材料を冷媒に
より冷却して氷結層１１を形成し、この氷結層１１の上
面に人工雪１２を積雪してゲレンデが形成されている。
なお、図２において５は基盤１の両サイドに立設された
フェンスであり、また１１ａは砂氷からなる氷結層で、
このように氷結層１１は異なる材料で複数層に形成して
もよい。

【００１６】前記パイプ９・・・は合成樹脂または軟質
鋼管等の金属材料からなり円周方向に継ぎ目のない長さ
の長いパイプで、ドラム等に巻回できるように可撓性を
有している。また、このパイプ９は小径で、その内径は
例えば１／２インチ〜１／６インチであり、各パイプは
ほゞ直線状に配列されている。

【００１７】また、図３に示すように前記ゲレンデの基
盤１の相対向する両端部側には、それぞれ冷媒供給管１
３および冷媒返戻管１４が前記パイプ９と直交する方向
に配設されている。そして、多数本のパイプ９・・・は
１本おきにその一端部は連結管１５を介して冷媒供給管
１３に、その他端部は連結管１６を介して冷媒返戻管１
４に連結され、その隣りのパイプはその一端部を連結管
１６を介して冷媒返戻管１４に、他端部を連結管１５を
介して冷媒供給管１３に連結されている。

【００１８】即ち、多数本のパイプは、同じ側の一端部
は交互に冷媒供給管１３または冷媒返戻管１４に連結さ
れ、前記一端部が冷媒供給管１３に連結されたパイプの
他端部は冷媒返戻管１４に、また前記一端部が冷媒返戻
管１４に連結されたパイプの他端部は冷媒供給管１３に
連結されていて、パイプ中を流れる冷媒の流通方向が隣
り合うパイプ相互間において逆方向となるように配設さ
れている。

【００１９】他方、前記ゲレンデまたはその付近に、図
４に示すような冷媒供給装置が設けられている。この冷
媒供給装置を図４に基づいて説明すると、図中２１はコ
ンプレッサで、このコンプレッサ２１には冷媒、例えば
フロンガスを吸入する吸入口２２および圧縮した高温高
圧のガス状の冷媒を吐出する吐出口２３が設けられ、こ
のコンプレッサ２１の吐出口２３は、中途部に冷媒−油
分離器２４を設けた冷媒管２５を介してガス状の冷媒を
凝縮液化するコンデンサ２６に連通されており、このコ
ンデンサ２６は中途部に調整バルブ２７を有する冷媒管
２８を介してレシーバ２９に接続されている。

【００２０】前記レシーバ２９には、第１の出口管３０
と第２の出口管３１が導出されていて、第１の出口管３
０は内管３２と外管３３とからなる熱交換器３４の上記
外管３３に接続されている。そして、この外管３３はメ
イン管３５とバイパス管３６を介して貯溜タンク３７に
接続されており、メイン管３５にはバルブ３８および冷
媒制御装置３９が設けられ、バイパス管３６にはバルプ
４０が設けられている。

【００２１】上記冷媒制御装置３９は、例えば冷媒の通
路を絞る膨脹弁からなっている。そして冷媒制御装置３
９およびバルブ３８、４０の切換えによって貯溜タンク
３７に送り込む冷媒圧力を制御するとともに冷媒の流量
を制御できるようになっている。

【００２２】上記貯溜タンク３７は密閉された円筒状タ
ンクによって構成され、上記レシーバ２９から導かれた
液状の冷媒をより低い一定の低圧力状態に保持して貯蔵
するようになっている。即ち、貯溜タンク３７内では、
一部気化したガス状の冷媒は上層に、液状の冷媒は下層
に貯溜されることになり、気化したガス状の冷媒は上層
に溜るため液状の冷媒は常に一定の温度、圧力に維持さ
れることになる。

【００２３】また、前記貯溜タンク３７の底部には液状
の冷媒を自重によって排出させる第１の排出口４１が、
上部にはガス状の冷媒を排出させる第２の排出口４２が
設けられている。そして、この第２の排出口４２には冷
媒返送管４３が接続され、これは前記熱交換器３４の内
管３２を介してコンプレッサ２１の吸入口２２に接続さ
れている。

【００２４】上記第１の排出口４１は逆止弁４４を有す
る送り管４５、４６を介して第１、第２の送液タンク４
７、４８に接続されている。そして、前記貯溜タンク３
７内の液状の冷媒を第１、第２の送液タンク４７、４８
に貯溜するようになっており、送液タンク４７、４８の
送出管４９、５０には一方向弁５１、５１が設けられ前
記冷媒供給管１３に連通されている。

【００２５】さらに、第１、第２の送液タンク４７、４
８の上部には加圧管５２と連絡管５３が設けられ、加圧
管５２は上記レシーバ２９の第２の出口管３１に分岐管
５４、５４を介して連通し、連絡管５３は貯溜タンク３
７の上部に連通している。また、上記加圧管５２には第
１のバルブ５５ａ、上記連絡管５３には第２のバルブ５
５ｂが設けられている。

【００２６】さらに、上記第１、第２の送液タンク４
７、４８にはそれぞれ上部レベルセンサ５６、下部レベ
ルセンサ５７が設けられており、送出管４９、５０は途
中から合流して前記冷媒供給管１３に接続されている。
一方、前記冷媒返戻管１４は戻し管５８を介して上記貯
溜タンク３７の上部に連通し、冷媒を貯溜タンク３７に
戻すようになっている。

【００２７】次に、上記のように構成された冷媒供給装
置の作用について説明すると、コンプレッサ２１によっ
て圧縮された高温高圧のガス状の冷媒、例えばフロンガ
スは、冷媒管２５を介して冷媒−油分離器２４に送り込
まれ、油はコンプレッサ２１に戻り、冷媒はコンデンサ
２６に供給されて、ここで凝縮液化される。この液状の
冷媒はレシーバ２９に入り、ガス状の冷媒は上層に、液
状の冷媒は下層に貯溜される。下層の液状の冷媒は第１
の出口管３０を介して熱交換器３４に入り、ここで熱交
換されたのち、冷媒制御装置３９によって圧力を制御さ
れて低圧にされ貯溜タンク３７に供給される。このと
き、貯溜タンク３７へ供給する冷媒の圧力を制御する必
要のないときはバルブ３８を閉、バルブ４０を開として
バイパス管３６を介してレシーバ２９の液状冷媒は貯溜
タンク３７に供給される。

【００２８】一方、貯溜タンク３７の冷媒は一部ガス状
の冷媒を含んだ冷媒であるため、ガス状の冷媒は上層
に、液状の冷媒は下層に貯溜され、一定の低温低圧状態
に維持される。そして、貯溜タンク３７の液状の冷媒は
自重によって第１の排出口４１から排出され、ガス状の
冷媒はコンプレッサ２１の吸引力によって第２の排出口
４２からコンプレッサ２１の吸入口２２に還送される。

【００２９】第１の排出口４１から排出された液状の冷
媒は送り管４５、４６を介して第１、第２の送液タンク
４７、４８に貯溜される。このとき、バルブ５５ｂは開
放しているため、連絡管５３はベントとしての機能を果
し、液状の冷媒の充満を促進させる。

【００３０】このようにして、第１、第２の送液タンク
４７、４８に液状の冷媒が充満すると上部レベルセンサ
５６が作動し、バルブ５５ｂを閉止してバルブ５５ａを
開放させる。このためレシーバ２９内の高圧の冷媒は第
２の出口管３１から分岐管５４、５４を介して加圧管５
２に送られ、第１、第２の送液タンク４７、４８にそれ
ぞれ送り込まれる。

【００３１】従って、第１、第２の送液タンク４７、４
８内の液状の冷媒はそれより高圧の前記レシーバ２９か
ら送られる冷媒の膨脹圧力によって送出管４９、５０か
ら押し出され、前記冷媒供給管１３に供給される。その
際、逆止弁４４は送液タンク４７、４８から貯溜タンク
３７へ液状の冷媒が逆流するのを阻止する。第１、第２
の送液タンク４７、４８内の液状の冷媒が圧送されて空
になると、下部レベルセンサ５７が作動してバルブ５５
ｂが開、バルブ５５ａが閉となり、再び貯溜タンク３７
内の液状の冷媒は上述と同様の作用によって送液タンク
４７、４８に供給される。

【００３２】従って、第１、第２の送液タンク４７、４
８からの液状の冷媒の排出は断続的であるが、交互に排
出させているために実質的に連続して冷媒供給管１３へ
供給されることになる。そして、冷媒供給管１３に供給
された液状の冷媒は、基盤１上のパイプ９内を流通しな
がら蒸発し、周囲の空気と熱交換されるため、パイプ周
辺を所望の温度に冷却することができる。また、パイプ
９を通過したガス状および液状の冷媒は冷媒返戻管１４
に至り、戻し管５８を介して貯溜タンク３７に戻され、
ガス状の冷媒は冷媒返送管４３を介してコンプレッサ２
１に吸入されて再び圧縮される。

【００３３】さらに、冷媒返送管４３を介してコンプレ
ッサ２１に返送されるガス状の冷媒とレシーバ２９から
貯溜タンク３７に供給される液状の冷媒とは熱交換器３
４によって熱交換されるため、貯溜タンク３７内の液状
の冷媒は低温度に、コンプレッサ２１に戻るガス状の冷
媒は高温度になり、コンプレッサ２１の負担を軽減で
き、効率の高い冷凍サイクル運転が可能となる。

【００３４】一方、基盤１上に配設された多数本のパイ
プ９・・・はパイプ９中を流れる冷媒の流通方向が隣り
合うパイプにおいて互いに逆方向になるように配設され
ているので、パイプ９中を流れる過程で冷媒の冷却作用
が低下しても、全体的には冷媒の冷却作用が坂上側３お
よび坂下側４において均一となり、またパイプ９・・・
が所定間隔を存して配設されているため基盤１の幅方向
においても均一となり、基盤１上のパイプ９表面付近を
均一に冷却する。

【００３５】このように冷媒を循環する一方、基盤１上
に氷結層を形成するため水等の氷結材料を供給すると、
冷媒の作用により凍結し、基盤１上に氷結層１１が形成
される。そして、氷結層１１を前記ワイヤメッシュ１０
が埋没される厚さに形成した後、この形成された氷結層
１１の上に人工雪１２を積雪することによって人工スキ
ー場のゲレンデとする。この場合、冷媒の冷却作用は全
体的に均一に及ぶため、基盤１上には氷質および氷温が
均一な氷結層１１が形成され、それに伴い氷結層上に積
雪された人工雪１２は均一に冷却される。

【００３６】また、前記パイプ９・・・はワイヤメッシ
ュ１０によって覆われ、氷結層１１はこのワイヤメッシ
ュ１０に食込んだ状態で形成される一方、人工雪１２の
積雪の下層は氷結層１１の上面に結着されるため、氷結
層１１および人工雪１２は坂下側４に流れるのを防止さ
れ、パイプ９・・・がスキー板によって破損されるのも
防止できる。

【００３７】なお、前記一実施例においては送液タンク
を２基設けたが、３基以上設けてもよい。また、上記一
実施例ではコンデンサとレシーバとを別個に設けたが、
レシーバをコンデンサと一体に設けてもよく、またレシ
ーバから第２の出口管、加圧管を介して送液タンクに送
られる高圧の冷媒の圧力および流量を制御する装置を中
途部に設けてもよい。

【００３８】また、前記一実施例ではパイプは一連のパ
イプ（単管）を使用したが、二連のパイプでもよい。こ
の場合は、二連パイプの一方のパイプの一端部を冷媒供
給管に、他端部を冷媒返戻管に接続し、他方のパイプの
一端部を冷媒返戻管に、他端部を冷媒供給管に接続する
と、パイプ中を流れる冷媒の流通方向が隣り合うパイプ
において逆方向となる。

【００３９】なお、氷結層の材料成分は特に限定され
ず、水のほか、人工雪の素材となる含水高分子物質など
でもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基盤上にまず氷結層を形成し、この氷結層上に人工
雪を積雪させたので、積雪量を少なくすることができる
うえ、氷結層で積雪を冷却できるので、積雪の形成、維
持のためのコストの節減を図ることができる。しかも、
氷結層形成のために、基盤上に多数本の円周方向に継ぎ
目のないパイプを配管し、送液タンクを利用して、貯溜
タンクから受け入れた液状冷媒を高圧の冷媒によりパイ
プ中に送り込むようにしたので、冷媒を強制循環させる
ポンプが不要となり、ポンプを駆動するための電力代等
のランニングコストの節減を図ることができる。また、
少ない量の冷媒により広い面積であっても均一な氷結層
を形成することができ、低コストで人工雪を均一に冷却
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す人工スキー場の縦断
側面図。

【図２】図１のａ−ａ線に沿う断面図。

【図３】同実施例を示すパイプの配管構造の平面図。

【図４】同実施例を示す冷媒供給装置の概略的構成図。

【符号の説明】

１・・・基盤、９・・・パイプ、１１・・・氷結層、１
２・・・積雪（人工雪）、２１・・・コンプレッサ、２
６・・・コンデンサ、２９・・・レシーバ、３０・・・
第１の出口管、３１・・・第２の出口管、３７・・・貯
溜タンク、３９・・・冷媒制御装置、４４・・・逆止
弁、４５、４６・・・送り管、４７、４８・・・送液タ
ンク、４９、５０・・・送出管、５２・・・加圧管、５
３・・・連絡管。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜したゲレンデの基盤の上方に多数本
   のパイプを配設し、このパイプに冷媒を流通させて前記
   基盤上に氷結層を形成し、この氷結層上に人工雪を積雪
   させた人工スキー場において、冷媒を吸入し圧縮するコ
   ンプレッサと、前記コンプレッサに連通されコンプレッ
   サから送られるガス状冷媒を凝縮液化するコンデンサ
   と、前記コンデンサに連通され液状冷媒を受け入れるレ
   シーバと、前記レシーバに連通された第１および第２の
   出口管と、前記第１の出口管に連通され前記レシーバか
   ら送られる冷媒を低圧にする冷媒制御装置と、前記冷媒
   制御装置に連通され一部ガス状冷媒を含む液状冷媒を一
   定の低圧状態で維持する貯留タンクと、前記貯留タンク
   に連通され逆止弁を具えた送り管と、前記貯留タンクに
   連通され第１のバルブを具えた連絡管と、前記第２の出
   口管に連通され第２のバルブを具えた加圧管と、前記送
   り管および連絡管に連通するとともに前記加圧管を介し
   て前記レシーバに連通され前記第１のバルブと第２のバ
   ルブの開閉を切り替えることにより前記貯留タンクから
   受け入れた冷媒を前記レシーバから送られる高圧の冷媒
   により送り出す複数の送液タンクと、前記ゲレンデの基
   盤の上に配設され一端を前記送液タンクに連通された多
   数本の円周方向に継ぎ目のないパイプと、前記パイプの
   他端に連通され冷媒を前記貯留タンクに還流させる戻し
   管と、前記貯留タンク内のガス状冷媒を前記コンプレッ
   サに送る返送管と、前記パイプの上方に該パイプを覆う
   ように配設されたワイヤメッシュとを具備し、前記パイ
   プに冷媒を流通させて前記基盤上に前記ワイヤメッシュ
   が埋没する氷高の氷結層を形成し、この氷結層の上に人
   工雪を積雪させたことを特徴とする人工スキー場。